液体肥料添加锌对玉米生长的影响

程凤娴��+官利兰��+邓兰生��+陈锐浩��+涂攀峰��+龚林��+张承林��

摘要：通过盆栽试验，研究了将不同浓度锌肥添加到液体肥料后对玉米生长以及玉米对养分吸收利用效率的影响。结果表明：与不添加锌的液体肥料T1处理相比，施用添加2%～4%锌的液体肥料处理T2和T3的玉米茎粗分别增加了13.77%、11.93%，玉米的生物量分别比T1处理增加65.6%和78.4%。液体肥料中添加不同浓度的锌对玉米茎粗、生物量以及氮、磷、钾、锌养分积累量等都具有明显的影响，有利于玉米的生长发育，改善玉米植株体内的锌含量，同时提高肥料利用效率。其中，在液体肥料中添加2%～4%的锌处理效果最为显著。

关键词：硫酸锌；液体肥料；玉米；养分积累；生长发育

中图分类号： S513.01；S513.062文献标志码：

文章编号：1002-1302（2016）08-0114-03

锌是植物必需微量元素，对于作物产量的提高和品质的改善有重要作用。近年来，随着粮食产量单产和复种指数的不断提高，氮、磷、钾肥料施用量不断增加，土壤微量元素供应不足状况日趋突出，各地陆续出现不同程度的微量元素营养缺乏症状。土壤缺锌已成为我国植物营养领域面临的又一个新问题。据统计，全世界50%的作物种植区土壤都存在缺锌或潜在缺锌[1]，其中主要为石灰性土壤，包括黄绵土、黄潮土、褐土、棕壤、栗钙土、灰漠土、黑色石灰土和石灰性水稻土等。不同作物对缺锌的敏感性差异较大，其中禾本科的玉米是对缺锌比较敏感的植物。近年来，我国玉米缺锌的状况引发的玉米减产也愈加明显，在这种形势下如何通过改善玉米的锌营养状况来增加玉米的产量、提升玉米的品质已成为植物营养领域研究的新方向。施用锌肥是改善作物缺锌，提高产量和籽粒锌含量的重要措施[2-5]。

大量研究表明，在缺锌土壤上施用锌肥效果显著[6-7]。而土壤施锌是供给作物锌元素最直接有效的方法[8]。李晴等对玉米的研究表明，每667 m2施用锌肥0.75 kg+推荐施肥效果较为明显，增产11.4%[9]。若是叶面喷施，在玉米的苗期至拔节期，用0.1%～0.2%的硫酸锌溶液连续喷施2次，每次间隔7 d，每667 m2每次喷施50～75 kg溶液[10]。一般缺锌情况下，土施锌肥在10～30 kg/hm2范围内就可改善玉米缺锌症状。近年来，随着水肥一体化技术的推广和普及，液体肥料逐渐成为肥料首选，但是有关在液体肥料中添加不同浓度锌对玉米生长以及增产效果的研究报道较少。

本试验就施用添加不同浓度锌的液体肥料对玉米生长发育及玉米对养分吸收利用效率的影响进行了研究，以确定微量元素锌的合理添加浓度，旨在通过液体肥料添加锌促进玉米的生长发育，为锌肥添加到液体肥料及其在玉米生产上的应用提供理论指导。

1材料与方法

1.1试验材料

本试验于2015年7月10日至2015年8月18日在广东省广州市华南农业大学农学院植物营养系温室进行。供试作物为玉米（Zea mays L.），品种为郑单958。供试土壤取自广东省清远市东华镇试验基地，使用前经风干后过5 mm筛。该土壤为石灰性土壤，其基本理化性状如下：pH值为8.11，碱解氮（N）、有效磷（P2O5）、速效钾（K2O）的含量分别为 10.96、8.71、77.10 mg/kg，有机质含量为3.40 g/kg，有效锌离子浓度为0.638 mg/kg。装土容器为塑料盆（上、下底内径和高分别为22.5、16.5、18.5 cm），每盆装土5.0 kg。供试肥料为高磷型液体肥料（含N 150 mg/L、P 220 mg/L、K 130 mg/L，添加微量元素，由东莞一翔液体肥料有限公司研制）。锌为硫酸锌（ZnSO4·7H2O，Zn的质量百分数为 22.5%）。

1.2试验设计

试验根据锌的不同添加量设0、2%、4%、6%、8%等5个浓度梯度，以不施肥处理为对照，共6个处理，每个处理3次重复，完全随机排列。各处理分别为：处理1，不施肥（简称CK）；处理2，施用不添加锌的高磷型液体肥料（简称T1）；处理3，施用添加2%锌的高磷型液体肥料（简称T2）；处理4，施用添加4%锌的高磷型液体肥料（简称T3）；处理5，施用添加6%锌的高磷型液体肥料（简称T4）；处理6，施用添加8%锌的高磷型液体肥料（简称T5）。

1.3试验方法

2015年7月10日装盆、播种，每盆5粒，2015年7月17日（即玉米长至3叶1心时）间苗，留1株。间苗后5 d（2015年7月22日）开始施肥，淋施，每7 d 1次，共4次，前2次施肥的肥料用量为1 g/盆，后2次施肥的肥料用量为2 g/盆。2015年8月18日收获，并测定相关指标。

1.4测定项目与方法

玉米收获时，分别测量各处理植株的株高、茎粗、地上部生物量和植株氮、磷、钾、鋅的养分含量。（1）株高：采用2 m卷尺测定，测定标准为从地面到玉米顶部叶片竖直高度。（2）茎粗：用游标卡尺测定，测定标准为距离地面10 cm高度的玉米茎的粗度。（3）玉米植株地上部生物量：将玉米植株地上部样品先在105 ℃下杀青30 min，然后75 ℃下烘干称质量获得。（4）玉米植株氮、磷、钾、锌养分含量的测定：植株全氮采用浓H2SO4-H2O2消煮-凯氏定氮法测定，全磷采用浓H2SO4-H2O2消煮-钼锑抗比色法测定，全钾采用浓 H2SO4-H2O2 消煮-火焰光度法测定，锌采用干灰化-原子吸收法测定。土壤理化指标的测定采用常规方法进行，具体测定方法参考《土壤农化分析》[11]。

1.5数据处

试验数据采用Microsoft Excel 2003计算平均数和标准差，并且利用SAS 8.1统计软件进行差异显著性检验。

2结果与分析

2.1不同水平锌处理对玉米株高和茎粗的影响

施用不同水平的锌对玉米株高和茎粗的影响分别如图1、图2所示。从图1、图2可以看出，与对照（CK）相比，施用液体肥料的T1处理和添加锌的液体肥料的T2、T3、T4处理对玉米株高和茎粗均有显著的促进作用。与施用液体肥料的T1处理相比，施用添加2%～4%锌的液体肥料T2、T3处理对玉米株高无显著差异；但施用添加6%～8%锌液体肥料T4、T5处理的玉米株高比不添加锌的液体肥料T1处理明显降低，分别降低了5.73%、9.45%。与施用液体肥料的T1相比，施用添加2%～4%锌的液体肥料T2、T3处理对玉米茎粗有显著的促进作用，分别增加了13.77%、11.93%；但施用添加8%锌处理的玉米茎粗有所下降，与不加锌的液体肥料处理间无显著差异。

2.2不同水平锌处理对玉米生物量的影响

从图3可以看出，施用不同水平锌处理对玉米生物量的影响是先增加后降低的趋势，玉米的生物量随着锌浓度的增加大致呈正态分布。与对照（CK）相比，施用液体肥料的T1处[CM（25]理和添加锌的液体肥料T2、T3、T4处理对玉米生物量均有[CM）]

显著的促进作用。施用添加2%和4%锌液体肥料的T2、T3处理玉米的生物量显著高于施用液体肥料的T1处理。施用添加2%和4%锌的液体肥料的T2、T3处理玉米的生物量分别比T1处理增加65.6%和78.4%。施用添加6%和8%锌的液体肥料的T4、T5处理玉米的生物量与施用液体肥料的T1处理差异不显著。结果表明，当液体肥料中的锌添加量超过4%后，玉米的生物量显著降低，但当添加量达到8%时，并没有发生锌中毒甚至死亡现象。因此，在液体肥料生产中添加2%～4%浓度的锌是一个较为合适的用量，有利于促进玉米的生长发育，增加其干物质的积累；而过高或过低浓度的锌添加量对玉米生长的作用效果则不明显。

2.3不同水平锌处理对玉米植株氮磷钾吸收量的影响

由表1看出，施用添加不同水平锌的液体肥料处理对玉米植株氮、磷、钾养分积累量的影响与生物量的趋势一致。施用添加锌的T2、T3、T4处理的氮、磷、钾积累量均显著高于对照（CK）。施用不同水平锌对玉米氮、磷、钾的影响是先增加后降低的趋势。T1、T2、T3、T4、T5处理的植株氮含量比对照分别增加了9.12、12.07、11.14、9.01、8.99倍，T1、T2、T3、T4、T5处理的植株磷含量比对照分别增加了14.40、16.51、1691、13.67、9.92倍，T1、T2、T3、T4、T5处理的植株钾含量比对照分别增加了3.76、5.03、3.99、3.41、2.21倍。其中在液体肥料中添加2%和4%锌处理的玉米植株氮、磷养分积累量显著高于其他肥料处理。在液体肥料中添加2%锌处理的玉米植株的钾养分积累量显著高于其他肥料处理，为 549.17 mg/株。玉米植株氮、磷积累量在施锌量0～4%的范围内呈增加的趋势，超过4%锌添加量，玉米植株氮、磷积累量则呈降低的趋势。其中添加8%锌处理的玉米植株磷、钾积累量比不添加锌的T1处理分别下降了29.06%、32.60%。说明植物对锌吸收与磷、钾吸收有拮抗作用，施锌量越高，植物吸收的磷、钾含量反而减少。由此可见，施用添加2%～4%锌的液体肥料处理能显著提高玉米植株氮、磷的养分积累，提高肥料的利用效率。施用添加2%锌的液体肥料处理能明显提高玉米植株钾的养分积累量。

2.4不同水平锌处理对玉米植株锌吸收量的影响

施用添加不同水平锌的液体肥料处理对玉米植株锌养分积累量的影响如图4所示。本研究利用在石灰性土壤下，施用不同水平锌所获得的植株锌含量进行回归分析，并据此建立回归模型（图4），拟合玉米在缺锌土壤上的一元二次回归方程。不同施锌量与玉米植株锌含量呈极显著正相关，回归方程为y=-27.764x2+459.630x+66.865（r2=0.945 9）。玉米植株中锌含量随加锌量增加，呈现增加的趋势。施用添加锌的T2、T3、T4、T5处理玉米的锌积累量均显著高于不添加锌的CK和T1处理。玉米植株锌含量从T2到T5分别为849.72、1 687.35、1 548.90、2 067.43 μg/kg，比不添加锌的T1处理分别增加了19.3、39.3、36.0、48.4倍。由此可见，添加锌处理能显著增加玉米锌的积累量，提高肥料的利用效率。其中添加8%锌的液体肥料T5处理的玉米植株锌积累量最高。而添加4%和8%锌的液体肥料T3和T5处理的玉米植株锌养分积累量无显著差异。表明4%的锌对液体肥料的增效作用显著，是一个较为理想的添加剂量。

3结论

依据常规测定土壤养分元素的分级和评价指标，土壤中有效锌丰缺临界指标为1.5 mg/kg。由于不同作物对锌的敏感程度不同，对不同作物来讲，土壤有效锌的临界指标也有一定差异。玉米缺锌的土壤有效锌临界指标为0.6～0.8 mg/kg[12]。pH值大于7的石灰性土壤易发生缺锌[13-17]。在石灰性土壤上，土壤锌含量平均值一般较低，有效锌一般低于1.5 mg/kg的缺锌临界值。另外，在石灰性土壤中由于黏粒和碳酸钙对锌的吸附，有效锌低而导致植物普遍缺锌[18]，需施用锌肥。缺锌会造成玉米白化病，是玉米常见缺锌病症之一，生产中可以通过改善玉米鋅营养来提高产量。为了获得高产，人们大量施用磷肥，而高磷则会干扰植物锌的吸收，诱导植物缺锌[19]。本试验设计高磷型液体肥料添加锌肥，试图通过添加锌肥提高玉米氮、磷、钾肥的利用率，减少作物的缺锌症状。

本试验结果表明：在液体肥料中添加不同水平的锌对玉米株高、茎粗、生物量以及植株氮、磷、钾、锌养分积累量都具有明显的促进作用。随着施锌量的增加，玉米茎粗、生物量和植株氮、磷、钾养分积累量都是先升高后降低的趋势，而植株锌养分积累量一直呈上升趋势，不同施锌量与玉米植株锌含量呈极显著正相关，这与孙建华等的研究结果[20]相吻合。玉米植株氮、磷积累量在施锌量2%～4%的范围内呈增加的趋势，若超过4%锌的添加量，玉米植株氮、磷积累量则呈降低的趋势，其中添加8%锌的液体肥料T5处理的玉米磷、钾积累量比不添加锌的液体肥料T1处理分别下降 29.06%、32.60%。说明植物对锌的吸收与磷、钾吸收有拮抗作用，施锌量越高，植物吸收的磷、钾含量反而减少。在液体肥料生产中通过添加适宜浓度的锌，不仅能促进作物对肥料养分的吸收，增加肥效，还可提高作物的产量。在本试验条件下，以在液体肥料中添加2%～4%锌的作用效果最好，值得推广应用。

参考文献：

[1]Cakmak I. Enrichment of cereal grains with zinc：agronomic or genetic biofortification？[J]. Plant and Soil，2008，302（1/2）：1-17.

[2]Rengel Z，Batten G D，Crowley D D. Agronomic approaches for improving the micronutrient density in edible portions of field crops[J]. Field Crops Research，1999，60（1）：27-40.

[3]Zhao F J，Shewry P R. Recent developments in modifying crops and agronomic practice to improve human health[J]. Food Policy，2011，36（1）：94-101.

[4]Welch R M. Linkages between trace elements in food crops and human health[M]//Alloway B J. Micronutrient deficiencies in global crop production. Berlin：Springer，2008：287-309.

[5]朱和明，卞秀兰. 玉米施用锌肥的试验研究[J]. 石河子科技，1991，6（4）：10-12.

[6]全国微肥科研协作组. 几种主要农作物锌硼肥施用技术规范的研究——Ⅱ. 水稻、玉米锌肥施用技术规范的研究[J]. 土壤肥料，1989，5（5）：41-44.

[7]褚天鐸，刘新保，王淑惠，等. 小麦施锌肥效果及使用技术的研究[J]. 土壤肥料，1987，3（4）：24-26.

[8]陆欣春，田霄鸿，杨习文，等. 氮锌配施对石灰性土壤锌形态及肥效的影响[J]. 土壤学报，2010，47（6）：1202-1213.

[9]李晴，成少华，迟金和，等. 施用锌肥对玉米产量的影响试验[J]. 安徽农学通报，2014，19（8）：60，71.[ZK）]

[10]王迪轩，刘建中. 硫酸锌在农业生产上的应用[J]. 科学种养，2014，8（1）：35-36.

[11]鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京：中国农业出版社，2000：263-275.

[12]任军，袁震霖，刘雅琴，等.土壤供锌能力与锌肥效应的研究——Ⅰ. 吉林省主要土壤玉米缺锌临界值的研究[J]. 吉林农业科学，1988，13（2）：58-60.

〖FQ（9。54，ZX，DY-W〗[KH*4D]

[13]祁明，王重廉. 渤海湾滨海盐渍土水稻缩苗症缺锌与其他营养元素平衡的研究[J]. 中国农业科学，1981（1）：56-60.

[14][JP3]孟凡花，魏幼璋，林建军，等. HCO3-和高pH对不同锌效率水稻锌及其他养分吸收的影响[J]. 中国水稻科学，2004，18（6）：59-64.

[15]魏孝荣，郝明德，张春霞. 黄土高原地区连续施锌条件下土壤锌的形态及有效性[J]. 中国农业科学，2005，38（7）：1386-1393.

[16]徐晓燕，赵红军，杨肖娥. 水稻缺锌与环境关系的研究[J]. 广东微量元素科学，2001，8（4）：1-4.

[17]王新，周启星. 外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响[J]. 农业环境科学学报，2003，22（5）：541-545.

[18]马斯纳 H. 高等植物的矿质营养[M]. 曹一平，译. 北京：北京农业大学出版社，1991：182-189.

[19]李惠英，朱永官. 不同磷锌施肥量对大麦产量及其吸收的影响[J]. 中国生态农业学报，2002，10（4）：51-53.

[20]孙建华，李志洪，李辛，等. 高量施锌肥对玉米Zn吸收和积累及产量的影响[J]. 水土保持学报，2012，26（4）：212-215.